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Genética y física cuántica en virus de fotosíntesis

Genética y física cuántica en virus de fotosíntesis

Por que las cosas combinadas son mejores, en esta ocasión la ingeniería genética y la física cuántica permiten a científicos modificar virus para mejorar así el transporte de energía en la fotosíntesis artificial, un proceso que la naturaleza ha tardado millones de años en perfeccionar, que directa o indirectamente sostiene a prácticamente toda la vida en la Tierra. En ese tiempo, el proceso ha alcanzado casi un 100 por ciento de eficiencia en el transporte de la energía de la luz solar desde los receptores hasta los centros de reacción donde puede ser aprovechada, un rendimiento enormemente mejor que el de incluso las mejores células solares.

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Genética y física cuántica en virus de fotosíntesis

Una de las estrategias que las plantas emplean para alcanzar esta eficiencia es hacer uso de los efectos exóticos de la mecánica cuántica. Estos efectos, que incluyen la capacidad de una partícula de existir en más de un lugar al mismo tiempo, han sido ahora utilizados por el equipo internacional de Angela Belcher, Seth Lloyd y Heechul Park, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, para alcanzar un notable aumento en la eficiencia de un sistema que captura luz.

Genética y física cuántica en virus de fotosíntesis


Ilustración de un virus usado en los experimentos del MIT. Los centros que capturan luz, llamados cromóforos, se muestran en rojo, y los que acaban de absorber un fotón de luz brillan de color blanco. Después de que el virus sea modificado para ajustar el espaciado entre los cromóforos, la energía puede saltar de un grupo de cromóforos al siguiente más rápido y más eficientemente. (Imagen: cortesía de los investigadores y de Lauren Alexa Kaye)

Genética y física cuántica en virus de fotosíntesis

Los investigadores del MIT alcanzaron este nuevo ámbito científico de la energía solar no con materiales de alta tecnología o microchips, sino mediante la utilización de virus modificados, en una llamativa combinación de investigación cuántica y manipulación genética.

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Genética y física cuántica en virus de fotosíntesis

En la fotosíntesis, un fotón golpea un receptor llamado cromóforo, que a su vez produce un excitón, una partícula cuántica de energía. Este excitón salta de un cromóforo a otro hasta que alcanza un centro de reacción, donde esa energía es aprovechada para construir las moléculas que sostienen la vida.